کربن فعال گرانولی

کربن فعال گرانولی

کربن فعال گرانولی (GAC) شکل بسیار متخلخل کربن فعال است که برای جذب یا حذف ناخالصی‌ها از مایعات یا گازها استفاده می‌شود. این ماده با حرارت دادن مواد غنی از کربن مانند زغال سنگ، چوب یا پوسته نارگیل در دمای بالا در غیاب اکسیژن ساخته می‌شود که سطح وسیعی با منافذ ریز متعدد ایجاد می‌کند. 

این ماده معمولاً در سیستم‌های تصفیه آب و هوا و همچنین در فرآیندهای مختلف صنعتی و کاربردهای زیست محیطی استفاده می‌شود. توانایی این ماده در جذب طیف گسترده‌ای از آلاینده‌ها، آن را به یک ماده با ارزش برای اهداف فیلتراسیون و تصفیه تبدیل کرده است.

یکی از ویژگی‌های کلیدی کربن فعال گرانولی ، توانایی قابل توجه آن در جذب و حذف ترکیبات آلی، بوها و ناخالصی‌ها از یک ماده یا محیط معین است. فرآیند جذب به دلیل درجه بالای ریز تخلخل و سطح وسیع ارائه شده توسط GAC است. ویژگی جذب، آن را به ابزاری کارآمد در سیستم های تصفیه آب و فاضلاب و فیلتر کردن گازها مبدل ساخته است. 

خرید کربن فعال گرانولی

کیفیت محصول، برند اورجینال، تامین کننده معتبر از جمله موارد مهم در خرید کربن فعال می‌باشند. با در نظر گرفتن عوامل ذکر شده و انتخاب یک تامین کننده قابل اعتماد، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که خرید کربن فعال دانه بندی شده نیازهای خاص شما را برآورده می‌کند و نتایج مطلوب را ارائه می‌دهد.

هلدینگ مبنا شیمی از وارد کنندگان معتبر برندهای شناخته شده کربن فعال در ایران است. بهترین و معتبرترین برندهای این محصول را از مجموعه مبنا شیمی تامین نمایید.

فروش کربن اکتیو گرانولی

قیمت کربن فعال بسته به عوامل مختلفی مانند کیفیت، کمیت و تقاضای بازار متفاوت است. کیفیت کربن فعال دانه‌بندی شده عامل مهمی است که بر قیمت آن تأثیر می‌گذارد. کربن فعال با کیفیت برتر به دلیل عملکرد و کارایی بهتر، قیمت بالاتری دارد. مقدار کربن فعال خریداری شده نیز بر قیمت آن تأثیر می‌گذارد.

به طور کلی، خرید عمده یا خرید در مقادیر بیشتر اغلب منجر به کاهش قیمت می‌شود .بنابراین، مشتریانی که به مقادیر بیشتری نیاز دارند، می‌توانند برای قیمت‌های پایین‌تر مذاکره کنند. پویایی تقاضا و عرضه در بازار به طور قابل توجهی بر قیمت کربن فعال تأثیر دارد. هلدینگ مبنا شیمی از وارد کنندگان محصولات کربن فعال با برندهای شناخته شده، محصولات خود را با قیمت مناسب و رقابتی به متقاضیان عرضه می‌نماید.

انواع برند کربن فعال گرانولی

• کربن اکتیو گرانولی برند جاکوبی تولید سوئد Jacobi
• زغال اکتیو گرانولی برند جاکوبا تولید چین تحت لیسانس جاکوبی سوئد Jacoba
• زغال فعال گرانولی برند نوریت تولید هلند Norit
• کربن فعال گرانولی پایه نارگیل برند بلو ویو تولید هند (Blue Wave (Coconut 
• کربن اکتیو گرانولی یو انلی تولید چین Yuanli

ویژگی کربن فعال گرانولی

کربن اکتیو گرانولی  (GAC)،  از مواد کربن‌دار مانند چوب، پوسته نارگیل، زغال سنگ یا کک نفتی از طریق فرایندی به نام فعال سازی تولید می‌شود. در واقع یک ماده بسیار متخلخل با سطح بزرگ است که ویژگی‌ها و کاربردهای متعددی را برای آن فراهم می‌کند.

 یکی از ویژگی‌های غالب GAC ظرفیت جذب آن است. این ماده با شبکه وسیعی از منافذ خود، طیف گسترده‌ای از آلاینده‌ها، ناخالصی‌ها و مواد مضر را از محیط‌های مایع و گاز به طور موثر جذب می‌کند. این ویژگی زغال فعال گرانولی را به یک ماده ایده آل به عنوان مواد تصفیه آب و هوا تبدیل می‌کند.

زغال اکتیو گرانولی می‌تواند به طور موثر ترکیبات آلی فرار (VOCs)، کلر، آفت کش‌ها، فلزات سنگین و بوهای نامطبوع را حذف کند و آب آشامیدنی تمیزتر و ایمن‌تر ارائه داده و کیفیت هوا را بهبود بخشد. یکی دیگر از ویژگی‌های قابل توجه GAC سطح بالا و تخلخل آن است. 

فرآیند فعال سازی میکرو منافذ و ماکرو منافذ بی‌شماری را ایجاد می‌کند که به طور قابل توجهی سطح موجود برای جذب را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، GAC  دارای پایداری شیمیایی عالی و مقاومت در برابر سایش است. لذا این ماده قادر است تا در محیط‌های شیمیایی سخت بدون از دست دادن ظرفیت جذب خود مقاومت کند.

مهمترین ویژگی کربن فعال گرانولی

این ماده دارای طول عمر مفید طولانی است که آن را به یک راه حل مقرون به صرفه برای کاربردهای مختلف فیلتراسیون و تصفیه تبدیل می‌کند. کربن فعال دانه بندی شده در اندازه‌های مش مختلف موجود است که امکان سفارشی سازی بر اساس نیازها و الزامات خاص را فراهم می‌نماید.

 اندازه گرانول‌های بزرگتر برای کاربردهایی که نرخ جریان بالاتر است، مانند تصفیه خانه‌های آب شهری، مناسب هستند، در حالی که اندازه‌های گرانول کوچکتر برای سیستم‌های تصفیه آب و هوا در مقیاس کوچکتر ترجیح داده می‌شوند. علاوه بر این ، GAC  را می‌توان به راحتی بازسازی و چندین بار مورد استفاده مجدد قرار داد و آن را به یک انتخاب پایدار و سازگار با محیط زیست تبدیل نمود. کربن فعال پودری از لحاظ اندازه با گرانول بسیار متفاوت است.

جدول تقسیم بندی مش کربن فعال گرانولی

جدول تقسیم بندی مش کربن اکتیو گرانولی
اندازه بر حسب اینچ	اندازه بر حسب میلیمتر	اندازه بر حسب مش
0.012-0.033 Inch	0.30 – 0.85 mm	20×50 mesh
0.017-0.067 Inch	0.425 – 1.70 mm	12×40 mesh
0.024-0.093 Inch	0.60 – 2.36 mm	8×30 mesh
0.046-0.093 Inch	1.18 – 2.36 mm	8×16 mesh
0.067-0.132 Inch	1.70 – 3.35 mm	6×12 mesh

 

احیای کربن فعال گرانولی

 بازسازی شامل قرار دادن GAC مصرف‌شده در دمای بالا در یک محیط کنترل‌شده برای حذف آلاینده‌های جذب‌شده، تازه کردن ظرفیت جذب آن و افزایش طول عمر مفید این ماده است. توجه به این نکته مهم است که عملکرد کربن اکتیو گرانولی می‌تواند تحت تاثیر عواملی مانند زمان تماس، دما، سطح PH و ویژگی‌های آلاینده‌های مورد نظر قرار گیرد.

 بنابراین، توصیه می‌شود که نوع و اندازه GAC مناسب را برای اطمینان از نتایج بهینه فیلتراسیون و تصفیه انتخاب کنید. در نتیجه، کربن فعال دانه‌بندی شده یک ماده همه کاره و موثر برای فیلتراسیون و خالص سازی مبتنی بر جذب است. ظرفیت جذب استثنایی، مساحت سطح بالا، پایداری شیمیایی و قابلیت بازسازی آن را به یک دارایی ارزشمند در صنایع مختلف از جمله تصفیه آب، تصفیه هوا، ماسک‌های گاز و سیستم‌های فیلتراسیون درجه پزشکی تبدیل کرده است.

مشخصات فنی کربن فعال گرانولی

مشخصات فنی کربن اکتیو گرانولی
عدد سایش	75 – 85
مساحت سطح کل	700 – 1300 m²/g
عدد یدی	600 – 1100
چگالی	400 – 3500 kg/m
میزان رطوبت	2 – 8 %
متوسط شعاع منافذ	16 – 30 A
چگالی ذره به همراه رطوبت	1 – 1.5 kg/l
اندازه موثر	0.6 – 9.0 mm
محدوده اندازه ذرات	1.0 – 36.2 mm
خاکستر	بیش از 8 %
ضریب یکنواختی	بیش از 9.1 UC

 

خصوصیات فیزیکی کربن فعال گرانولی

زغال فعال گرانولی یک ماده دانه‌ای با طیف وسیعی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی است که آن را برای کاربردهای متعدد ایده آل می‌کند. گرانول‌های کربن فعال معمولاً شکل نامنظم دارند و به دلیل ساختار متخلخل سطح بالایی دارند. این امر GAC را با تعداد زیادی محل جذب میسر می‌سازد تا به طور موثر ناخالصی‌های مایعات و گازها را جذب و حفظ کند.

 اندازه گرانول‌ها می‌تواند متفاوت باشد و به طور کلی از قطر 0.2 تا 5 میلی‌متر متغیر است. گرانول‌ها اغلب در بسترها یا فیلترها برای استفاده در سیستم‌های تصفیه آب و هوا بسته ‌بندی می‌شوند. مساحت سطح GAC معمولاً با سطح ویژه آن اندازه گیری می‌شود که می‌تواند تا 1500 متر مربع در هر گرم باشد. این سطح وسیع در نتیجه وجود ریز منافذ، مزوپورها و درشت منافذ در داخل گرانول‌ها است.

میکرو منافذ با قطر کمتر از 2 نانومتر بیشترین سهم را در ظرفیت جذب زغال اکتیو گرانولی دارند. این شبکه منافذ به هم پیوسته، جذب موثر طیف گسترده‌ای از ترکیبات آلی و معدنی را امکان‌پذیر می‌کند. علاوه بر این، GAC  می‌تواند چگالی ظاهری متفاوتی داشته باشد که معمولاً از 0.35 تا 0.6 گرم بر سانتی‌متر مکعب متغیر است.

چگالی کربن فعال گرانولی

چگالی ظاهری، بر سرعت جریان و افت فشار زمانی که از GAC در سیستم‌های فیلتراسیون استفاده می‌شود، تأثیر می‌گذارد.گرانول‌های با چگالی ظاهری پایین‌تر نرخ جریان بالاتری را ارائه می‌دهند، اما ممکن است ظرفیت جذب پایین‌تری داشته باشند.

 در حالی که گرانول‌های با چگالی بالاتر زمان تماس با ناخالصی‌ها را افزایش می‌دهند و در نتیجه راندمان جذب را بهبود می‌بخشند. کارتریج‌های GAC به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به راحتی قابل تعویض باشند. 

 

خصوصیات شیمیایی کربن فعال گرانولی

با حرکت به سمت خصوصیات شیمیایی، کربن فعال عمدتاً از کربن تشکیل شده است، اما ممکن است حاوی مقادیر کمی از عناصر دیگر از جمله هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن و گوگرد باشد. این عناصر ممکن است باقیمانده از مواد اولیه مورد استفاده در فرآیند تولید باشند یا در طی فرآیند فعال سازی معرفی شوند. 

ترکیب شیمیایی GAC می‌تواند بر ظرفیت جذب آن برای انواع مختلف آلاینده‌ها تأثیر بگذارد. برای مثال، وجود گروه‌های عاملی اکسیژن روی سطح کربن فعال می‌تواند جذب برخی از ترکیبات آلی قطبی را افزایش دهد. علاوه بر این، کربن اکتیو گرانولی  بسته به روش فعال‌سازی و ماده اولیه مورد استفاده، می‌تواند شیمی‌های سطحی مختلفی از جمله محل‌های اسیدی، بازی و خنثی داشته باشد. 

این ترکیبات شیمیایی سطح به ویژگی جذب کمک می‌کنند و می‌توانند برای هدف قرار دادن آلاینده‌های خاص بهینه شوند. به عنوان مثال، مکان‌های بازی می‌توانند برای حذف ترکیبات اسیدی ارجحیت داشته باشند، در حالی که مکان‌های اسیدی می‌توانند برای حذف ترکیبات بازی موثرتر باشند.

 نحوه عملکرد کربن فعال گرانولی

کربن فعال گرانولی (GAC) یک ماده بسیار موثر است که برای حذف آلاینده‌ها و ناخالصی‌ها از مایعات و گازها استفاده می‌شود. عملکرد GAC را می‌توان به طور مفصل به شرح زیر توضیح داد:

 فرایند جذب: مکانیسم اولیه‌ای که GAC توسط آن کار می‌کند از طریق ویژگی جذب است. عمل جذب فرآیندی است که طی آن آلاینده‌های موجود در یک مایع یا گاز به سطح ماده کربنی جذب شده و روی سطح آن تجمع می‌یابند. کربن اکتیو دانه‌بندی شده دارای سطح وسیعی با منافذ و شکاف‌های ریز بی‌شماری است که فضای کافی را برای اتصال آلاینده‌ها فراهم می‌کند.

پیوند شیمیایی: هنگامی که آلاینده‌ها با سطح GAC تماس پیدا می‌کنند، پیوندهای شیمیایی یا جاذبه‌های الکترواستاتیکی را با مواد کربنی تشکیل می‌دهند. این فرآیند پیوند نه تنها به طور فیزیکی آلاینده‌ها را به دام می‌اندازد، بلکه آنها را از محلول حذف می‌کند و به طور موثر مایع یا گاز را تصفیه می‌نماید.

مهمترین عملکرد کربن فعال گرانولی

محدوده آلاینده‌ها: GAC  قادر به جذب طیف گسترده‌ای از آلاینده‌ها از جمله ترکیبات آلی مانند آفت کش‌ها، باقیمانده‌های دارویی، آلاینده‌های صنعتی و حتی برخی فلزات سنگین است. اثربخشی GAC به خواص شیمیایی و فیزیکی خاص مواد تحت درمان بستگی دارد.

بازسازی: با گذشت زمان، همانطور که GAC آلاینده‌های بیشتری را جذب می‌کند، اثربخشی آن کاهش می‌یابد. با این حال، بسته به نوع و ماهیت آلاینده‌ها، GAC  را می‌توان با حرارت دادن به دماهای بالا یا شستن آن با مواد شیمیایی خاص بازسازی کرد. این فرآیند آلاینده‌های جذب شده را از GAC حذف می‌کند و ظرفیت جذب آن را بازیابی می‌نماید.

انتخاب و کاربرد مناسب: برای اطمینان از جذب کارآمد و موثر، انتخاب کربن فعال گرانولی برای یک برنامه خاص بسیار مهم است. عواملی مانند اندازه و شکل گرانول‌ها، نوع خاص کربن و سرعت جریان مایع یا گاز تحت درمان باید در نظر گرفته شود. مدیریت و نگهداری صحیح سیستم‌های GAC نیز نقش حیاتی در حفظ عملکرد آنها دارد.

به طور کلی، عملکرد GAC شامل جذب و اتصال آلاینده‌ها به سطح آن که منجر به حذف ناخالصی‌ها از مایعات و گازها می‌شود. تطبیق پذیری، سهولت استفاده و اثربخشی آن، زغال فعال گرانولی را به گزینه‌ای محبوب برای فرآیندهای مختلف تصفیه در صنایع، تصفیه خانه‌های آب و حتی سیستم‌های فیلتر خانگی تبدیل کرده است.

مزایای کربن فعال گرانولی

کربن اکتیو دانه‌بندی شده به دلیل مزایای بی‌شماری که دارد در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارد. یکی از مزایای اصلی کربن فعال گرانول ظرفیت جذب استثنایی آن است. تخلخل بالای ذرات کربن، همراه با یک سطح بزرگ، به GAC اجازه می‌دهد تا به طور موثر ناخالصی‌ها و آلاینده‌ها را از هوا، آب و سایر مایعات حذف کند.

این امر آن را به گزینه‌ای ارجح برای تصفیه آب و فاضلاب تبدیل می‌نماید، زیرا قادر است طیف گسترده‌ای از ترکیبات آلی و معدنی از جمله کلر، ترکیبات آلی فرار (VOCs)، آفت کش‌ها، فلزات سنگین و حتی ترکیبات ایجاد کننده بو را حذف کند.

 قابلیت جذب GAC به گازها نیز گسترش می‌یابد و آن را در سیستم‌های تصفیه هوا و فرآیندهای صنعتی که نیاز به حذف دودهای سمی یا خطرناک دارند، مفید می‌کند. یکی دیگر از مزایای GAC تطبیق پذیری آن است. می‌توان این ماده را برای کاربردهای خاص با تغییر فرایند فعال سازی، مواد خام مورد استفاده قرار داد. 

همچنین اندازه و شکل گرانول‌ها را سفارشی و بهینه کرد. این امر موجب می‌شود تا کربن فعال گرانولی برای برآوردن نیازهای جذب خاص صنایع مختلف، از تصفیه خانه‌های آب، کارخانه‌های تولید مواد شیمیایی و واحدهای تصفیه گاز تا تاسیسات تولید دارویی و فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی، طراحی شود.

مهمترین مزایای کربن فعال گرانولی

 GAC یک راه حل مقرون به صرفه برای تصفیه آب و هوای آلوده ارائه می‌دهد. هزینه نسبتاً پایین آن، همراه با راندمان بالا، این ماده را به گزینه‌ای ایده آل برای کاربردهای تصفیه در مقیاس بزرگ تبدیل می‌نماید GAC همچنین در مقایسه با جاذب‌های دیگر عمر طولانی‌تری دارد که به مقرون به صرفه بودن آن کمک می‌کند. 

علاوه بر این، کربن فعال گرانول شده را می‌توان به راحتی احیا و مجدداً استفاده کرد و راه حلی سازگار با محیط زیست ارائه داد. از طریق یک فرآیند فعال‌سازی مجدد حرارتی، آلاینده‌های جذب شده روی سطح کربن را می‌توان به طور موثر حذف کرد و به GAC اجازه می‌دهد دوباره تولید و دوباره استفاده شود. 

این امر نه تنها ضایعات را کاهش می‌دهد، بلکه از نیاز به جایگزینی مکرر نیز کاسته می‌شود. همچنین منجر به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه‌ها می‌شود.

 در نهایت، کار با GAC نسبتاً آسان است و بسته به نیازهای کاربردی خاص، می‌توان آن را در پیکربندی‌های بستر ثابت یا بستر سیال استفاده نمود. پایداری و مقاومت آن در برابر تغییرات فیزیکی و شیمیایی نیز این ماده را برای طیف وسیعی از شرایط عملیاتی مناسب می‌کند.

کاربرد کربن فعال گرانولی

کربن فعال گرانولی (GAC) به دلیل خاصیت جذب عالی در طیف وسیعی از صنایع استفاده می شود. برخی از صنایع اصلی که زغال اکتیو دانه‌بندی شده  در آنها کاربرد دارد عبارتند از:

تصفیه آب با: GAC  معمولاً در تاسیسات تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب برای حذف آلاینده‌های آلی، کلر، طعم و ترکیبات بو استفاده می‌شود. این ماده قادر است به طور موثر آلاینده‌های مختلف را حذف کند و آب را ایمن‌تر و خوش طعم‌تر کند.

تصفیه هوا با: GAC  همچنین در سیستم‌های تصفیه هوا برای حذف ترکیبات آلی فرار (VOCs)، گازهای سمی و آلاینده‌های موجود در هوا استفاده می‌شود. این موضوع موجب بهبود کیفیت هوا در محیط‌های صنعتی، درمانی و خانگی می‌شود.

کاربرد کربن فعال گرانولی در صنعت

کاربرد کربن اکتیو گرانولی در صنایع غذایی 

برای رنگ زدایی، بو زدایی و تصفیه در صنایع غذایی و آشامیدنی استفاده می‌شود. این ماده به حذف ناخالصی‌ها، طعم‌های ناخواسته و بوهای مایعاتی مانند آب میوه‌ها، شربت‌ها، نوشیدنی‌های الکلی و روغن‌های خوراکی کمک می‌کند.

کاربرد کربن فعال گرانولی در صنعت داروسازی 

به طور گسترده در تولید دارو برای اهداف تصفیه استفاده می‌شود. به حذف ناخالصی‌ها، آلاینده‌ها و رنگ‌ها از مواد مختلف از جمله داروها، ویتامین‌ها و شربت‌ها کمک می‌کند.

کاربرد کربن فعال گرانولی در اصلاح محیطی 

در فرآیندهای اصلاح محیطی برای تصفیه خاک و آب‌های زیرزمینی آلوده استفاده می‌شود. این ماده قادر است طیف وسیعی از مواد شیمیایی آلی از جمله فرآورده‌های نفتی، آفت کش‌ها و آلاینده‌های صنعتی را جذب کند.

 کاربرد GAC در صنایع شیمیایی و پتروشیمی 

در صنایع شیمیایی و پتروشیمی برای تصفیه و بازیابی حلال‌ها، حذف ناخالصی‌ها از جریان‌های فرآیند و به عنوان یک ماده پشتیبانی کننده کاتالیزور کاربرد دارد. این موارد تنها چند نمونه از صنایعی است که در آنها از کربن فعال گرانولی (Granular Activated Carbon) استفاده می‌شود.

روش تولید کربن فعال گرانولی

کربن فعال دانه ای (GAC) از طریق فرایندی به نام فعال سازی تولید می‌شود. برای تهیه این ماده دو روش اصلی تولید وجود دارد. فعال سازی فیزیکی و فعال سازی شیمیایی، در روش فعال سازی فیزیکی، مواد کربن دار مانند پوسته نارگیل، چوب یا زغال سنگ ابتدا در دمای بالا در محیطی بدون اکسیژن کربنیزه می‌شوند.

سپس ماده خام به کربن تبدیل می‌شود و متعاقباً به شکل گرانول خرد می‌گردد. این گرانول‌ها را با قرار دادن در معرض گازهای اکسید کننده مانند بخار یا دی اکسید کربن در دمای بالا بیشتر فعال می‌شوند. این فرآیند شبکه‌ای از منافذ را در ساختار کربن ایجاد می‌کند و سطح آن را افزایش می‌دهد. در نتیجه ظرفیت جذب این ماده افزایش پیدا می‌کند.

روش شیمیایی تولید کربن فعال گرانولی

روش فعال‌سازی شیمیایی شامل آغشته کردن مواد کربنی با یک فعال‌کننده شیمیایی، معمولاً محلول اسیدی یا قلیایی قوی، قبل از قرار دادن آن در معرض کربن‌سازی است. سپس مواد آغشته شده در دماهای پایین‌تر در مقایسه با فعال سازی فیزیکی کربن می‌شوند. 

کربن با ساختارهای متخلخل تولید می‌شود و دوباره توانایی جذب آن افزایش داده می‌شود. هر دو روش مزایای خود را دارند و بسته به نیازهای خاص پروژه مورد استفاده قرار می گیرند. فعال سازی فیزیکی تمایل به تولید کربن دانه‌ای با منافذ بزرگتر دارد که آن را برای جذب مولکول‌های بزرگتر و ترکیبات آلی مفید می‌نماید. 

از سوی دیگر، فعال‌سازی شیمیایی منجر به ایجاد منافذ کوچک‌تر می‌شود که آن را برای حذف گازها و آلاینده‌های کوچک‌تر موثر می‌سازد.

همچنین انتخاب مواد خام، روش فعال‌سازی و سایر پارامترهای فرآیند را می‌توان برای بهینه‌سازی عملکرد و ویژگی‌های کربن فعال دانه‌ای برای کاربردهای خاص، مانند تصفیه آب، تصفیه هوا، یا جداسازی گاز تنظیم کرد.